Docstoc

Chemistry Calculations

Document Sample
Chemistry Calculations Powered By Docstoc
					Chemistry Calculations
        Learning Intentions
1) How can we work out the formula mass 
   of a chemical?
2) What is a mole?
3) How can we use formula mass and 
   moles to work out grams of a chemical?
         Part 1: Formula Mass
  Each element has a Mass Number
  e.g. Na = 23, O = 16

Task:
Use your data book to find the mass numbers for:
Ca, Cl, S, H, N, C, Ar
             Formula Mass
 If we add up all the mass numbers present
 in a chemical we get the 

      Formula Mass number
Example:
H2O = 2 X Hydrogen + 1 X Oxygen Mass Numbers
        
        =    2 X 1            + 1 X 16

    = A formula mass of 18
                 Task:
1)   NaOH
2)   HCl
3)   O2
4)   HNO3
5)   H2SO4
6)   (NH4)3PO4
                  (NH4)3PO4
Solution:
Split into 2 halves
1) (NH4)3              2) PO4
N        = 14 X 1      P    = 31 X 1
H        = 1 X 4       O    = 16 X 4
NH4    = 18            PO4 = 95
(NH4)3 = 18 X 3 = 54

        54 + 95 = a formula mass of 149
              Part 2: The Mole
Units of Measurement:
We use units of measurement in life to give us an
easier way to see large numbers.
metre = 100 cm, litre = 1000 ml, kilogram = 1000 g  

       The mole is a unit of measurement
  In chemistry we use it to tell us how many 
        atoms or molecules there are 
         The Mole

 The next slide is Higher
Chemistry but will help you
understand what a mole is
                     The Mole
Example:
        If I had 1 mole of grapefruits I would have
602,214,150,000,000,000,000,000 (6.02 X 1023) grapefruits

 which would be the same size as



        If I had 1 mole of H2O I would have 
        6.02 X 1023 molecules of water.
             How big is a mole?
• A mole of sand grains would cover the United States 
  in approximately one centimetre of sand. 
• A human body contains roughly one hundred trillion 
  cells; there are roughly six billion people on Earth; so 
  the total number of human cells on the planet is very 
  close to one mole. 
•  If you had exactly one mole of sheets of paper, you 
  could make one million equal stacks from sea level on 
  the earth that would pass the sun. 
• If you had a mole of pennies, you could give out 
  enough money to everyone in the world so that they 
  could spend a million dollars every hour, day and 
  night, for the rest of their lives.
                 The Mole
If I could weigh 6.02 X 1023 molecules of water 
               it would weigh 18g

    Q) What is the formula mass of water?
                     18
   Q) What is the relationship between the 
   formula mass and 1 mole of a chemical?

    1 mole of a chemical is equal to 
     the Formula Mass in grams
              Example
I have 40g of NaOH 
The Formula Mass (FM) = 40
Therefore I have 1 mole NaOH
        FM            = 40
        1 mole        = 40g
        0.5 moles     = 20g
        0.25 moles    = 10g
        etc
     Part 3: Mole Calculations
We can use moles and formula mass to work 
out mass of chemicals needed/used
                      M     = n X FM
                      n      = M/FM
                      FM   = M/n


          (n)
           Example
      If I have 9g of water, how many 
      moles do I have?
             n = M/FM
             n = 9g/18
             n = 0.5

            What is the mass of 
(n)         0.25 moles N2? 
             M = n X FM
             M = 0.25 X 28
             M = 7g
                 Task:
1) If I have 9g water how many moles do I
have?
2) If I have 5g NaOH how many moles do I 
  have?
3) If I have 0.5 moles O2 how many grams 
  do I have?
Chemistry Calculations 2
             Last Lesson
1) How can we work out the formula mass 
   of a chemical?
2) What is a mole?
3) How can we use formula mass and 
   moles to work out grams of a chemical?
      Mole Calculations

              M     = n X FM
              n      = M/FM
              FM   = M/n



(n)
                    Task:
1) What is the formula mass of Mg(NO3)2
2) What is the formula mass of potassium 
   carbonate?
3) Calculate the number of moles of 5.6g of CO
4) Calculate the number of moles of 8.2g 
   calcium nitrate
5) Calculate the mass of 0.2 moles of 
   magnesium oxide
6) Calculate the mass of 0.25 mole of NaCl
        Learning Intentions
1) What is concentration?
2) What are the units for concentration?
3) How do we calculate moles in solutions?
          Part 1: Concentration
      This bottle of acid is labelled “conc.” 
            What does that mean?




Today we learn how to work out how “strong” a solution is
       Concentration
“ the amount of solute (the thing 
 that gets dissolved) dissolved in 
   a volume of solvent (the thing 
      that does the dissolving)”
 Part 2: Units for Concentration
Moles per litre written as mol/L or mol l-1

  Note: on bottles of solutions we may see
   concentration labelled as “M” (e.g. 1M)
       Part 3: Mole Calculations 
To work out the exact concentration of a
solution we use this triangle:
           Number of 
             Moles


                                   Volume
                                     (L)

Concentration
   (mol/L)
                   Example
If I want to make 0.5L of KOH (potassium hydroxide)
that has a concentration of 1mol/L how many moles
KOH do I need to dissolve?

                     n = C X V
                     n = 1 mol/L X 0.5L
                     n = 0.5 moles KOH needed
                   Example 2
What is the concentration of a solution of HCl that
contains 0.1 moles of HCl dissolved in 250cm3
                                        Convert to litres!
                          C = n/V
                          C = 0.1/0.25L
                          C = 0.004 mol/L
Using both triangles together
For some calculations we need to use 
       both triangles together
Calculate the number of grams of NaOH needed to
make 50cm3 of NaOH with a concentration of 2 mol/L

First Triangle
 n = ?             n = C X V
 C = 2 mol/L       n = 2mol/L X 0.05L
 V = 0.05L         n = 0.1 mole NaOH
Second Triangle
M   = ?             M = n X FM
n   = 0.1 moles     M = 0.1 moles X 40
FM = 40.            M = 4g
  4g NaOH to make 50cm3 solution with a concentration of 2 mol/L

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:0
posted:10/14/2013
language:simple
pages:28
huangyuarong huangyuarong
About